多関節ロボットを備えたロボットシステム
【課題】ロボットの姿勢自由度を増しつつ、安価なロボットシステムを提供する。
【解決手段】ロボットシステム（１）は、ロボット基部（１１）およびロボット基部に旋回可能に取付けられたアーム部分（１２）を含む多関節ロボット（１０）と、設置面に設置される設置部（２１）および設置部に回転可能に取付けられた回転テーブル（２２）を含む回転ユニット（２０）と、アーム部分が旋回する旋回軸線と回転テーブルが回転する回転軸線とが非平行になるように、多関節ロボットのロボット基部と回転ユニットの回転テーブルとを連結する連結ユニット（３０）と、多関節ロボットおよび回転ユニットを制御する制御ユニット（４０）と、を具備する。
【解決手段】ロボットシステム（１）は、ロボット基部（１１）およびロボット基部に旋回可能に取付けられたアーム部分（１２）を含む多関節ロボット（１０）と、設置面に設置される設置部（２１）および設置部に回転可能に取付けられた回転テーブル（２２）を含む回転ユニット（２０）と、アーム部分が旋回する旋回軸線と回転テーブルが回転する回転軸線とが非平行になるように、多関節ロボットのロボット基部と回転ユニットの回転テーブルとを連結する連結ユニット（３０）と、多関節ロボットおよび回転ユニットを制御する制御ユニット（４０）と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多関節ロボット、特に六軸多関節ロボットを備えたロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
動作プログラムに基づいてアーム先端に備えられた作業ツールを三次元空間内にて動作させ、それにより、加工、組立などの作業を行う産業用ロボットとして、六軸多関節ロボットが広範に使用されている。
【０００３】
ところが、六軸多関節ロボットの作業ツールを三次元空間内にて特定の位置および姿勢で設定した場合には、ロボットのアームの姿勢も或る特定の姿勢に限定される。このため、近年では、特許文献１から特許文献３に開示されるように、人間の腕のような複雑な動きを再現することのできる七軸多関節ロボットが提案されている。その理由は、アームが周辺機器に干渉するのを避けるためである。七軸多関節ロボットを使用する場合には、作業ツールが特定の位置および姿勢で設定された場合であってもアームの姿勢を変更でき、それにより、アームが周辺機器に干渉するのを容易に回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１５５８９号公報
【特許文献２】特許３４０２３７８号明細書
【特許文献３】特許２７４９７２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、既に広範に利用されている六軸多関節ロボットについては、可搬質量が例えば３ｋｇ以下である小型モデルから可搬質量が１０００ｋｇ以上である大型モデルまで複数タイプの六軸多関節ロボットが市場で利用可能である。このため、ロボットの使用者は、自動化ロボットシステムに要求される可搬質量に応じたモデルの六軸多関節ロボットを選択することができる。
【０００６】
しかしながら、七軸多関節ロボットについてはモデルの数がそれほど多くない。このため、六軸多関節ロボットと同程度の数のモデルを作成することは、ロボットの製造業者に大きな負担を強いることになる。また、七軸多関節ロボットの数が増えると、ロボットシステムの使用者は、ロボットを選択するのが複雑になり、またロボットの保守費用も増大することになる。
【０００７】
さらに、七軸多関節ロボットはロボット自体の姿勢自由度が増すものの、一般的な作業を行うにはコスト高であり、また剛性が低下するという問題も含んでいる。さらに、姿勢自由度が増すことはロボットの操作性が複雑になることにもつながり、ロボットシステムの使用者に却って負担を強いることにもなりかねない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ロボットの姿勢自由度を増しつつ、安価なロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、ロボット基部および該ロボット基部に旋回可能に取付けられたアーム部分を含む多関節ロボットと、設置面に設置される設置部および該設置部に回転可能に取付けられた回転テーブルを含む回転ユニットと、前記アーム部分が旋回する旋回軸線と前記回転テーブルが回転する回転軸線とが非平行になるように、前記多関節ロボットの前記ロボット基部と前記回転ユニットの前記回転テーブルとを連結する連結ユニットと、前記多関節ロボットおよび前記回転ユニットを制御する制御ユニットと、を具備するロボットシステムが提供される。
【００１０】
すなわち１番目の発明においては、多関節ロボットのアーム部分の旋回軸線と回転ユニットの回転テーブルの回転軸線とが非平行になるように、多関節ロボットが回転ユニットに連結されるので、多関節ロボットの自由度が一つ増すことになる。従って、多関節ロボットの自由度を増しつつ、安価なロボットシステムを提供することができる。言い換えれば、多関節ロボットが六軸多関節ロボットである場合には、七軸多関節ロボットと同等な複雑な動作が可能となる。このため、ロボットに備えられた作業ツールが特定の位置および姿勢にある場合であっても、ロボットのアームの姿勢のみを変更して、ロボットが周辺機器に干渉するのを回避することができる。さらに、汎用型の多関節ロボットを回転ユニットに組付けているので、ロボットの製造業者およびロボットの使用者の負担を抑えることも可能である。
【００１１】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付位置および前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付角度のうちの少なくとも一方を調節する調節手段を具備する。
すなわち２番目の発明においては、多関節ロボットのロボット基部の取付位置および／または取付角度を最適化することができる。例えば、連結ユニットに順次形成された複数の凹部のいずれを使用するかに応じて、ロボット基部の取付位置が調節される。また、所望の先端角度を有する楔型のスペーサをロボット基部と連結ユニットとの間に配置し、それにより、ロボット基部の取付角度を調節する。
【００１２】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記多関節ロボットと前記制御ユニットとを電気的に接続する接続ケーブルは、前記設置部および前記回転テーブルの両方に形成された貫通孔を通って延びている。
すなわち３番目の発明においては、接続ケーブルは設置部および回転テーブルの外側に位置しないようになる。このため、回転テーブルが設置部に対して回転した場合であっても、接続ケーブルは貫通孔の領域でのみ移動し、従って、接続ケーブルが周辺機器に干渉するのを避けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に基づくロボットシステムを示す図である。
【図２】図１に示される多関節ロボットの斜視図である。
【図３】（ａ）連結ユニットの頂面図である。（ｂ）連結ユニットの側面図である。（ｃ）連結ユニットの端面図である。（ｄ）図３（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿ってみた断面図である。
【図４】（ａ）多関節ロボットの他の斜視図である。（ｂ）多関節ロボットのさらに他の斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）多関節ロボット１０の動作を示す第一から第三の頂面図である。
【図６】多関節ロボット１０の動作を説明するための斜視図である。
【図７】（ａ）回転ユニットおよび連結ユニットの頂面図である。（ｂ）回転ユニットおよび連結ユニットの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくロボットシステムを示す図である。図１においては、ロボットシステム１は、多関節ロボット１０と、多関節ロボット１０が取付けられる回転ユニット２０と、多関節ロボット１０および回転ユニット２０の両方の動作を制御する制御ユニット４０とを主に含んでいる。
【００１５】
図２は図１に示される多関節ロボットの斜視図である。図１および図２に示されるように、多関節ロボット１０は、例えば六軸多関節ロボットであり、ロボット基部１１と、旋回軸線Ａ回りに旋回可能にロボット基部１１に対して取付けられたアーム部分１２とを主に含んでいる。
【００１６】
ロボット基部１１には、制御ユニット４０から延びる第一接続ケーブル４１がコネクタ１４を介して電気的に接続されている。また、アーム部分１２は、互いに回動可能に連結された複数のアームから構成されている。公知であるように、これら複数のアームは複数のサーボモータによって回動される。また、アーム部分１２の先端には作業ツール１３が取付けられている。
【００１７】
図示される実施形態においては、作業ツール１３は、例えばワークＷをハンドリングするロボットハンドである。あるいは、アーク溶接、スポット溶接、組立、検査、シーリング、レーザ加工またはウォータジェットなど、加工の種類に応じて定まる他の作業ツール１３をアーム部分１２の先端に取付けるようにしてもよい。
【００１８】
図１から分かるように、回転ユニット２０は、床などの設置面Ｌに設置される設置部２１と、設置部２１に回転可能に取付けられた回転テーブル２２とから主に構成されている。図示されるように、回転テーブル２２と反対側においては、サーボモータ２３が設置部２１に設けられている。従って、サーボモータ２３が駆動すると、回転テーブル２２はサーボモータ２３の回転軸線Ｂ回りに回転する。また、サーボモータ２３には、制御ユニット４０から延びる第二接続ケーブル４２が電気的に接続されている。
【００１９】
図１および図２に示されるように、多関節ロボット１０および回転ユニット２０は連結ユニット３０によって互いに連結されている。図３（ａ）から図３（ｃ）は、連結ユニット３０のそれぞれ頂面図、側面図および端面図である。これら図面から分かるように、連結ユニット３０は、多関節ロボット１０のロボット基部１１が取付けられるロボット取付プレート３１と、回転テーブル２２の端面に取付けられる回転テーブル取付プレート３２とから主に構成される。
【００２０】
これらロボット取付プレート３１および回転テーブル取付プレート３２は互いに或る角度をなして配置されている。図示される実施形態においては、これらプレート３１、３２のなす角度は９０度であり、連結ユニット３０は断面Ｌ字形状の部材である。ただし、これらプレート３１、３２が９０度以外の他の角度をなしてもよい。また、図３（ｂ）等に示される腕木３３は、連結ユニット３０を補強すると共に、プレート３１、３２のなす角度を維持する役目を果たす。
【００２１】
図３（ａ）から図３（ｃ）より分かるように、ロボット取付プレート３１の内面には、角度調節部材５０がボルト３５によって固定されている。従って、厳密に言えば、ロボット基部１１は角度調節部材５０を介してロボット取付プレート３１に取付られることになる。図３（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿ってみた断面図である図３（ｄ）から分かるように、角度調節部材５０はその断面が楔型のスペーサである。また、角度調節部材５０の上方傾斜面はロボット基部１１の底面よりも大きい。
【００２２】
角度調節部材５０はその先端が回転テーブル取付プレート３２を向くようにロボット取付プレート３１に固定されている。所望の先端角度を有する角度調節部材５０をロボット取付プレート３１に固定することによって、ロボット基部１１のロボット取付プレート３１に対する取付角度を調節することができる。なお、先端角度の異なる複数の角度調節部材５０が予め準備されているものとする。これにより、ロボット基部１１の取付角度を最適化できることが分かるであろう。なお、複数の角度調節部材５０を積重ねてロボット基部１１の取付角度を調節するようにしてもよい。
【００２３】
図３（ａ）および図３（ｄ）より分かるように、角度調節部材５０の上方傾斜面には、複数の凹部からなる凹部群５１が角度調節部材５０の角隅部のそれぞれに形成されている。図示される実施形態においては、一つの凹部群５１は三行三列に配置された九つの凹部を含んでおり、そのような凹部群５１が角度調節部材５０の四隅に形成されている。
【００２４】
そして、ロボット基部１１を角度調節部材５０上に配置するときには、はじめに位置決めピン５５を少なくとも一つの凹部群５１の一つの凹部に挿入する。図３（ａ）においては、合計四つの位置決めピン５５が三つの凹部群５１に挿入されている。次いで、ロボット基部１１に設けられた位置確定用突当て面５６に位置決めピン５５を突き当てるように、ロボット基部１１を位置決めピン５５により形成される領域（図３（ａ）の破線に相当する）内に配置する。さらに、図示しないボルトを前記領域内の凹部またはこの領域近傍の凹部に螺合して、ロボット基部１１を角度調節部材５０に固定する。図３（ａ）においては、そのようなボルト（図示しない）が螺合されている凹部を黒丸で示す。
【００２５】
角度調節部材５０が存在するためにロボット基部１１は傾斜して配置されるものの、ロボット基部１１は図示しないボルトにより固定されるので、ロボット基部１１が角度調節部材５０上で位置ズレすることはない。そして、位置決めピン５５の場所を凹部群５１内の他の凹部に変更することにより、連結ユニット３０上におけるロボット基部１１の取付位置を変更することも可能である。これにより、ロボット基部１１の取付位置を最適化することができる。なお、図３（ａ）には円形の凹部が形成されているが、これらの代わりに長円形の凹部を採用してもよい。そのような場合には、長円形の凹部に沿ってボルトの位置を変更し、それにより、ロボット基部１１の取付位置を同様に調節できるのが分かるであろう。また、ロボット基部１１の取付インタフェースが前後左右に対称である場合には、ロボット１０を連結ユニット３０に対して９０度毎に回転させて取付けることも可能である。
【００２６】
また、図３（ａ）に示されるように、角度調節部材５０の上方傾斜面はロボット基部１１の底面よりも十分に大きいのが好ましい。これにより、ロボット基部１１の取付位置をより広範な範囲から選択することができる。さらに、そのような場合には、寸法の異なるロボット基部１１（および関連する多関節ロボット１０）を連結ユニット３０に取付けられることが分かるであろう。
【００２７】
なお、連結ユニット３０のプレート３１、３２が既に所望の角度をなしている場合には、角度調節部材５０を省略することも可能である。そのような場合には、複数の凹部群５１はロボット取付プレート３１の内面に同様に形成されるものとする。
【００２８】
ところで、図３（ｃ）から分かるように、回転テーブル取付プレート３２には、複数の穴３９が形成されている。これら穴３９は、ロボット取付プレート３１に向かって延びる長円形である。ボルト３８をこれら穴３９および回転テーブル２２に形成された穴（図示しない）に通して、連結ユニット３０を回転テーブル２２に固定する。回転テーブル取付プレート３２の穴３９が長円形であるので、連結ユニット３０の取付位置を穴３９の範囲内で調節することが可能である。また、前述したように、位置決めピンを用いて回転テーブル２２と連結ユニット３０との間の位置決めを行ってもよい。
【００２９】
このように回転テーブル２２に連結ユニット３０を取付け、次いで多関節ロボット１０をロボット取付プレート３１に前述したように取付ける。これにより、旋回軸線Ａと回転軸線Ｂとは互いに非平行、例えば９０度の角度をなすようになる。以下、図１を参照しつつ、ロボットシステム１の制御について簡単に説明する。
【００３０】
はじめに、多関節ロボット１０を制御するプログラムおよび回転ユニット２０を制御するプログラムの両方を制御ユニット４０に登録する。これらプログラムにおいては、角度調節部材５０上における多関節ロボット１０の取付位置およびロボット取付プレート３１に対する多関節ロボット１０の取付角度が入力される。
【００３１】
多関節ロボット１０の取付位置および取付角度は、操作者が目視で確認した後でキーボードなどの入力手段を用いて手動で入力することができる。あるいは多関節ロボット１０の取付位置および取付角度の設定を以下のように自動的に行うようにしてもよい。
【００３２】
多関節ロボット１０の斜視図である図４（ａ）においては、多関節ロボット１０の作業ツール１３に視覚センサ６２が備えられている。さらに、他の斜視図である図４（ｂ）に示されるように、基準位置確認用ターゲット６１が回転テーブル２２の周面近傍に位置するように設置部２１に固定されている。図４（ｂ）においては、基準位置確認用ターゲット６１は金属製のプレートである。同様な基準位置確認用ターゲット６１をロボットシステムの周辺の外部に設定してもよい。多関節ロボット１０と回転ユニット２０との間の相対位置関係の寸法が、視覚センサ６２により測定できれば、基準位置確認用ターゲット６１の設置場所は任意の場所にできる。あるいは、回転ユニット２０の設置部２１の予め設定された面または穴などを基準位置確認用ターゲット６１として使用してもよい。
【００３３】
次いで、制御ユニット４０に予め登録された教示プログラムに基づいて、多関節ロボット１０および回転ユニット２０を動作させ、複数の位置姿勢において視覚センサ６２によって基準位置確認用ターゲット６１のそれぞれを撮像する。そして、得られた画像データに基づいて、多関節ロボット１０の取付位置および取付角度を検出し、制御プログラムに自動的に設定する。例えば、特開２００８−０１２６０４号公報に記載される手法を採用し、視覚センサ６２が多関節ロボット１０の複数の位置姿勢において回転ユニット２０の基準位置を検出して、多関節ロボット１０の取付位置および取付角度を設定できる。
【００３４】
なお、作業ツール１３が任意の直交座標系に沿うように多関節ロボット１０を動作させてもよく、多関節ロボット１０の取付位置および取付角度に応じて多関節ロボット１０が動作するようにしてもよい。
【００３５】
また、制御ユニット４０は、アーム部分１２のそれぞれのアームのためのサーボモータのそれぞれを制御する複数のサーボ回路（図示しない）を含んでいる。これらサーボ回路は、多関節ロボット１０が障害物、例えば周辺機器と衝突したのを推定外乱を用いて検出する衝突検出手段を含んでいてもよい。
【００３６】
そのような衝突検出手段は、各軸のサーボモータのトルク指令及び速度からアームにかかる推定外乱トルクを推定する。そして、少なくとも摩擦トルク、重力トルク、他軸の干渉トルクのうちの一つを含む既知外乱トルクを、推定外乱トルクから減算して差分外乱トルクを算出する。差分外乱トルクに基づいて、多関節ロボット１０の可動部、例えばアームの衝突を検出できる。ここで、推定外乱トルクは、回転ユニット２０の回転によるロボットの設置角度の変化を考慮して推定できる。従って、図２に示されるような構成であっても、高精度で衝突を検出することが可能である。
【００３７】
図５（ａ）から図５（ｃ）は多関節ロボット１０の動作を示す頂面図であり、図６は多関節ロボット１０の動作を説明するための斜視図である。これら図面においては、大型の工作機械Ｍが示されている。そして、連結ユニット３０によって回転ユニット２０に連結された多関節ロボット１０が工作機械Ｍの前面に沿って配置されている。
【００３８】
図示されるように、工作機械Ｍの前面の下方部分に入口Ｅが形成されており、内部通路Ｐが入口Ｅから工作機械Ｍの背面に向かって延びている。図示されるように、入口Ｅは工作機械Ｍの前面に比べてかなり小さい。また、内部通路Ｐの最奥部には作業テーブルＴが配置されている。
【００３９】
これら図面においては、回転ユニット２０の設置部２１は入口Ｅからいくぶん離間して配置されている。また、図から分かるように、回転ユニット２０は、回転軸線Ｂが工作機械Ｍの長手方向に対して平行になるように配置されている。また、連結ユニット３０のロボット取付プレート３１は入口Ｅから離間する方向に延びている。従って、多関節ロボット１０の作業ツール１３が入口Ｅにアクセスするためには、アーム部分１２の少なくとも一部分が回転ユニット２０に隣接することになる。
【００４０】
以下、これら図面を参照しつつ、本発明に基づくロボットシステム１の多関節ロボット１０の動作を簡単に説明する。はじめに、図５（ａ）に示されるように、多関節ロボット１０の作業ツール１３がワークＷを把持する。そして、多関節ロボット１０のアーム部分１２が回転テーブル２２を越えて延び、作業ツール１３が入口Ｅの前方に位置決めされる。図５（ａ）から分かるように、このような待機状態においては、ロボット基部１１が取付けられるロボット取付プレート３１の取付面は概ね水平である。
【００４１】
次いで、サーボモータ２３を駆動して回転テーブル２２を回転軸線Ｂ回りに回転させる。これにより、図５（ｂ）に示されるように、回転テーブル２２に取付けられた連結ユニット３０のロボット取付プレート３１が回転軸線Ｂ回りに回動するようになる。このロボット取付プレート３１の回動動作に連動して、多関節ロボット１０のアーム部分１２を適宜延伸させ、それにより、ワークＷを入口Ｅから内部通路Ｐ内に進入させる。
【００４２】
ロボット取付プレート３１が所定の角度、例えば９０度だけ回動しつつアーム部分１２を適切に延ばすと、図５（ｃ）および図６に示されるようにワークＷは内部通路Ｐ内の作業テーブルＴに到達する。次いで、多関節ロボット１０の作業ツール１３がワークＷを解放して作業テーブルＴ上に載置し、その後、多関節ロボット１０は前述したのと逆の手順で待機位置まで戻る。ワークＷが工作機械Ｍ内で加工された後で、ワークＷは前述したのと同様な手順で工作機械Ｍから取出される。
【００４３】
このように、本発明においては、連結ユニット３０を用いて多関節ロボット１０を回転ユニット２０に組合わせることにより、多関節ロボット１０の自由度を一つ増すようにしている。つまり、回転ユニット２０は多関節ロボット１０の動作を補助する役目を果たしている。このため、例えば多関節ロボット１０が六軸多関節ロボット１０である場合には、多関節ロボット１０は七軸多関節ロボットと同等な動作を行うことが可能となり、図５（ａ）から図６で説明したような複雑な動作を行うことが可能となる。
【００４４】
従って、作業ツール１３が特定の位置および姿勢にある場合であっても、多関節ロボット１０のアームの姿勢のみを変更して、多関節ロボット１０が周辺機器に干渉するのを回避できる。このことを利用すれば、前述したようにアーム部分１２および作業ツール１３等は工作機械Ｍの内部通路Ｐに干渉することなしに、ワークＷを適切に搬送することができる。
【００４５】
また、様々なモデルの多関節ロボット１０、例えば六軸多関節ロボットが既に市場で利用可能であるので、そのような多関節ロボット１０を採用することにより、多関節ロボットの自由度を増したロボットシステム１を安価に提供することも可能である。
【００４６】
さらに、従来型の多関節ロボットを採用できることは、例えば七軸多関節ロボットの種々のモデルを開発する必要がなくなるので、ロボットの製造業者の負担を抑えることにもなる。また、本発明の構成によってロボットの自由度が増すものの、多関節ロボット１０の操作性自体は従来と変わらないので、使用者の負担を増加させることもない。さらに、従来型の多関節ロボットを採用できるので、使用者はロボットの選択が容易になり、また選択したロボットの保守費用を抑えることも可能である。
【００４７】
ところで、図７（ａ）および図７（ｂ）は回転ユニットおよび連結ユニットのそれぞれ頂面図および部分断面図である。これら図面に示されるように、回転ユニット２０の回転テーブル２２、関連する回転駆動部および設置部２１には一体的な貫通孔２５が回転軸線Ｂと同軸に形成されている。貫通孔２５の内径は第一接続ケーブル４１の内径よりも十分に大きい。そして、制御ユニット４０から延びる第一接続ケーブル４１は貫通孔２５を通ってコネクタ１４に接続されている。
【００４８】
さらに、図７（ａ）および図７（ｂ）から分かるように、回転ユニット２０の制御ユニット４０側の端部にはケーブルクランプ２７が設けられており、連結ユニット３０には他のケーブルクランプ３７が回転テーブル取付プレート３２に対面して設けられている。これらケーブルクランプ２７、３７により、第一接続ケーブル４１は貫通孔２５の両側において把持されている。
【００４９】
このように、第一接続ケーブル４１が貫通孔２５を通過するので、第一接続ケーブル４１は設置部２１および回転テーブル２２の外側に存在しないようになる。従って、回転テーブル２２が設置部２１に対して回転した場合には、第一接続ケーブル４１は捻れや曲げを受けるものの、貫通孔２５内で移動するのみで足りる。それゆえ、第一接続ケーブル４１が周辺機器、例えば内部通路Ｐに干渉するのを避けることが可能である。なお、寸法の異なるロボット基部１１（および関連する多関節ロボット１０）を使用した場合でも、第一接続ケーブル４１の寸法は同一であるので同一のケーブルクランプ２７、３７をそのまま使用することができる。このような場合でも本発明の範囲に含まれるのは明らかであろう。
【符号の説明】
【００５０】
１ ロボットシステム
１０ 多関節ロボット
１１ ロボット基部
１２ アーム部分
１３ 作業ツール
１４ コネクタ
２０ 回転ユニット
２１ 設置部
２２ 回転テーブル
２３ サーボモータ
２５ 貫通孔
２７、３７ ケーブルクランプ
３０ 連結ユニット
３１ ロボット取付プレート
３２ 回転テーブル取付プレート
３３ 腕木
３５ ボルト
３８ ボルト
３９ 穴
４０ 制御ユニット
４１ 第一接続ケーブル（接続ケーブル）
４２ 第二接続ケーブル
５０ 角度調節部材
５１ 凹部群
５５ 位置決めピン
６１ 基準位置確認用ターゲット
６２ 視覚センサ
Ａ 旋回軸線
Ｂ 回転軸線
Ｅ 入口
Ｌ 設置面
Ｍ 工作機械
Ｐ 内部通路
Ｔ 作業テーブル
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多関節ロボット、特に六軸多関節ロボットを備えたロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
動作プログラムに基づいてアーム先端に備えられた作業ツールを三次元空間内にて動作させ、それにより、加工、組立などの作業を行う産業用ロボットとして、六軸多関節ロボットが広範に使用されている。
【０００３】
ところが、六軸多関節ロボットの作業ツールを三次元空間内にて特定の位置および姿勢で設定した場合には、ロボットのアームの姿勢も或る特定の姿勢に限定される。このため、近年では、特許文献１から特許文献３に開示されるように、人間の腕のような複雑な動きを再現することのできる七軸多関節ロボットが提案されている。その理由は、アームが周辺機器に干渉するのを避けるためである。七軸多関節ロボットを使用する場合には、作業ツールが特定の位置および姿勢で設定された場合であってもアームの姿勢を変更でき、それにより、アームが周辺機器に干渉するのを容易に回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１５５８９号公報
【特許文献２】特許３４０２３７８号明細書
【特許文献３】特許２７４９７２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、既に広範に利用されている六軸多関節ロボットについては、可搬質量が例えば３ｋｇ以下である小型モデルから可搬質量が１０００ｋｇ以上である大型モデルまで複数タイプの六軸多関節ロボットが市場で利用可能である。このため、ロボットの使用者は、自動化ロボットシステムに要求される可搬質量に応じたモデルの六軸多関節ロボットを選択することができる。
【０００６】
しかしながら、七軸多関節ロボットについてはモデルの数がそれほど多くない。このため、六軸多関節ロボットと同程度の数のモデルを作成することは、ロボットの製造業者に大きな負担を強いることになる。また、七軸多関節ロボットの数が増えると、ロボットシステムの使用者は、ロボットを選択するのが複雑になり、またロボットの保守費用も増大することになる。
【０００７】
さらに、七軸多関節ロボットはロボット自体の姿勢自由度が増すものの、一般的な作業を行うにはコスト高であり、また剛性が低下するという問題も含んでいる。さらに、姿勢自由度が増すことはロボットの操作性が複雑になることにもつながり、ロボットシステムの使用者に却って負担を強いることにもなりかねない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ロボットの姿勢自由度を増しつつ、安価なロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、ロボット基部および該ロボット基部に旋回可能に取付けられたアーム部分を含む多関節ロボットと、設置面に設置される設置部および該設置部に回転可能に取付けられた回転テーブルを含む回転ユニットと、前記アーム部分が旋回する旋回軸線と前記回転テーブルが回転する回転軸線とが非平行になるように、前記多関節ロボットの前記ロボット基部と前記回転ユニットの前記回転テーブルとを連結する連結ユニットと、前記多関節ロボットおよび前記回転ユニットを制御する制御ユニットと、を具備するロボットシステムが提供される。
【００１０】
すなわち１番目の発明においては、多関節ロボットのアーム部分の旋回軸線と回転ユニットの回転テーブルの回転軸線とが非平行になるように、多関節ロボットが回転ユニットに連結されるので、多関節ロボットの自由度が一つ増すことになる。従って、多関節ロボットの自由度を増しつつ、安価なロボットシステムを提供することができる。言い換えれば、多関節ロボットが六軸多関節ロボットである場合には、七軸多関節ロボットと同等な複雑な動作が可能となる。このため、ロボットに備えられた作業ツールが特定の位置および姿勢にある場合であっても、ロボットのアームの姿勢のみを変更して、ロボットが周辺機器に干渉するのを回避することができる。さらに、汎用型の多関節ロボットを回転ユニットに組付けているので、ロボットの製造業者およびロボットの使用者の負担を抑えることも可能である。
【００１１】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付位置および前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付角度のうちの少なくとも一方を調節する調節手段を具備する。
すなわち２番目の発明においては、多関節ロボットのロボット基部の取付位置および／または取付角度を最適化することができる。例えば、連結ユニットに順次形成された複数の凹部のいずれを使用するかに応じて、ロボット基部の取付位置が調節される。また、所望の先端角度を有する楔型のスペーサをロボット基部と連結ユニットとの間に配置し、それにより、ロボット基部の取付角度を調節する。
【００１２】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記多関節ロボットと前記制御ユニットとを電気的に接続する接続ケーブルは、前記設置部および前記回転テーブルの両方に形成された貫通孔を通って延びている。
すなわち３番目の発明においては、接続ケーブルは設置部および回転テーブルの外側に位置しないようになる。このため、回転テーブルが設置部に対して回転した場合であっても、接続ケーブルは貫通孔の領域でのみ移動し、従って、接続ケーブルが周辺機器に干渉するのを避けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に基づくロボットシステムを示す図である。
【図２】図１に示される多関節ロボットの斜視図である。
【図３】（ａ）連結ユニットの頂面図である。（ｂ）連結ユニットの側面図である。（ｃ）連結ユニットの端面図である。（ｄ）図３（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿ってみた断面図である。
【図４】（ａ）多関節ロボットの他の斜視図である。（ｂ）多関節ロボットのさらに他の斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）多関節ロボット１０の動作を示す第一から第三の頂面図である。
【図６】多関節ロボット１０の動作を説明するための斜視図である。
【図７】（ａ）回転ユニットおよび連結ユニットの頂面図である。（ｂ）回転ユニットおよび連結ユニットの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくロボットシステムを示す図である。図１においては、ロボットシステム１は、多関節ロボット１０と、多関節ロボット１０が取付けられる回転ユニット２０と、多関節ロボット１０および回転ユニット２０の両方の動作を制御する制御ユニット４０とを主に含んでいる。
【００１５】
図２は図１に示される多関節ロボットの斜視図である。図１および図２に示されるように、多関節ロボット１０は、例えば六軸多関節ロボットであり、ロボット基部１１と、旋回軸線Ａ回りに旋回可能にロボット基部１１に対して取付けられたアーム部分１２とを主に含んでいる。
【００１６】
ロボット基部１１には、制御ユニット４０から延びる第一接続ケーブル４１がコネクタ１４を介して電気的に接続されている。また、アーム部分１２は、互いに回動可能に連結された複数のアームから構成されている。公知であるように、これら複数のアームは複数のサーボモータによって回動される。また、アーム部分１２の先端には作業ツール１３が取付けられている。
【００１７】
図示される実施形態においては、作業ツール１３は、例えばワークＷをハンドリングするロボットハンドである。あるいは、アーク溶接、スポット溶接、組立、検査、シーリング、レーザ加工またはウォータジェットなど、加工の種類に応じて定まる他の作業ツール１３をアーム部分１２の先端に取付けるようにしてもよい。
【００１８】
図１から分かるように、回転ユニット２０は、床などの設置面Ｌに設置される設置部２１と、設置部２１に回転可能に取付けられた回転テーブル２２とから主に構成されている。図示されるように、回転テーブル２２と反対側においては、サーボモータ２３が設置部２１に設けられている。従って、サーボモータ２３が駆動すると、回転テーブル２２はサーボモータ２３の回転軸線Ｂ回りに回転する。また、サーボモータ２３には、制御ユニット４０から延びる第二接続ケーブル４２が電気的に接続されている。
【００１９】
図１および図２に示されるように、多関節ロボット１０および回転ユニット２０は連結ユニット３０によって互いに連結されている。図３（ａ）から図３（ｃ）は、連結ユニット３０のそれぞれ頂面図、側面図および端面図である。これら図面から分かるように、連結ユニット３０は、多関節ロボット１０のロボット基部１１が取付けられるロボット取付プレート３１と、回転テーブル２２の端面に取付けられる回転テーブル取付プレート３２とから主に構成される。
【００２０】
これらロボット取付プレート３１および回転テーブル取付プレート３２は互いに或る角度をなして配置されている。図示される実施形態においては、これらプレート３１、３２のなす角度は９０度であり、連結ユニット３０は断面Ｌ字形状の部材である。ただし、これらプレート３１、３２が９０度以外の他の角度をなしてもよい。また、図３（ｂ）等に示される腕木３３は、連結ユニット３０を補強すると共に、プレート３１、３２のなす角度を維持する役目を果たす。
【００２１】
図３（ａ）から図３（ｃ）より分かるように、ロボット取付プレート３１の内面には、角度調節部材５０がボルト３５によって固定されている。従って、厳密に言えば、ロボット基部１１は角度調節部材５０を介してロボット取付プレート３１に取付られることになる。図３（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿ってみた断面図である図３（ｄ）から分かるように、角度調節部材５０はその断面が楔型のスペーサである。また、角度調節部材５０の上方傾斜面はロボット基部１１の底面よりも大きい。
【００２２】
角度調節部材５０はその先端が回転テーブル取付プレート３２を向くようにロボット取付プレート３１に固定されている。所望の先端角度を有する角度調節部材５０をロボット取付プレート３１に固定することによって、ロボット基部１１のロボット取付プレート３１に対する取付角度を調節することができる。なお、先端角度の異なる複数の角度調節部材５０が予め準備されているものとする。これにより、ロボット基部１１の取付角度を最適化できることが分かるであろう。なお、複数の角度調節部材５０を積重ねてロボット基部１１の取付角度を調節するようにしてもよい。
【００２３】
図３（ａ）および図３（ｄ）より分かるように、角度調節部材５０の上方傾斜面には、複数の凹部からなる凹部群５１が角度調節部材５０の角隅部のそれぞれに形成されている。図示される実施形態においては、一つの凹部群５１は三行三列に配置された九つの凹部を含んでおり、そのような凹部群５１が角度調節部材５０の四隅に形成されている。
【００２４】
そして、ロボット基部１１を角度調節部材５０上に配置するときには、はじめに位置決めピン５５を少なくとも一つの凹部群５１の一つの凹部に挿入する。図３（ａ）においては、合計四つの位置決めピン５５が三つの凹部群５１に挿入されている。次いで、ロボット基部１１に設けられた位置確定用突当て面５６に位置決めピン５５を突き当てるように、ロボット基部１１を位置決めピン５５により形成される領域（図３（ａ）の破線に相当する）内に配置する。さらに、図示しないボルトを前記領域内の凹部またはこの領域近傍の凹部に螺合して、ロボット基部１１を角度調節部材５０に固定する。図３（ａ）においては、そのようなボルト（図示しない）が螺合されている凹部を黒丸で示す。
【００２５】
角度調節部材５０が存在するためにロボット基部１１は傾斜して配置されるものの、ロボット基部１１は図示しないボルトにより固定されるので、ロボット基部１１が角度調節部材５０上で位置ズレすることはない。そして、位置決めピン５５の場所を凹部群５１内の他の凹部に変更することにより、連結ユニット３０上におけるロボット基部１１の取付位置を変更することも可能である。これにより、ロボット基部１１の取付位置を最適化することができる。なお、図３（ａ）には円形の凹部が形成されているが、これらの代わりに長円形の凹部を採用してもよい。そのような場合には、長円形の凹部に沿ってボルトの位置を変更し、それにより、ロボット基部１１の取付位置を同様に調節できるのが分かるであろう。また、ロボット基部１１の取付インタフェースが前後左右に対称である場合には、ロボット１０を連結ユニット３０に対して９０度毎に回転させて取付けることも可能である。
【００２６】
また、図３（ａ）に示されるように、角度調節部材５０の上方傾斜面はロボット基部１１の底面よりも十分に大きいのが好ましい。これにより、ロボット基部１１の取付位置をより広範な範囲から選択することができる。さらに、そのような場合には、寸法の異なるロボット基部１１（および関連する多関節ロボット１０）を連結ユニット３０に取付けられることが分かるであろう。
【００２７】
なお、連結ユニット３０のプレート３１、３２が既に所望の角度をなしている場合には、角度調節部材５０を省略することも可能である。そのような場合には、複数の凹部群５１はロボット取付プレート３１の内面に同様に形成されるものとする。
【００２８】
ところで、図３（ｃ）から分かるように、回転テーブル取付プレート３２には、複数の穴３９が形成されている。これら穴３９は、ロボット取付プレート３１に向かって延びる長円形である。ボルト３８をこれら穴３９および回転テーブル２２に形成された穴（図示しない）に通して、連結ユニット３０を回転テーブル２２に固定する。回転テーブル取付プレート３２の穴３９が長円形であるので、連結ユニット３０の取付位置を穴３９の範囲内で調節することが可能である。また、前述したように、位置決めピンを用いて回転テーブル２２と連結ユニット３０との間の位置決めを行ってもよい。
【００２９】
このように回転テーブル２２に連結ユニット３０を取付け、次いで多関節ロボット１０をロボット取付プレート３１に前述したように取付ける。これにより、旋回軸線Ａと回転軸線Ｂとは互いに非平行、例えば９０度の角度をなすようになる。以下、図１を参照しつつ、ロボットシステム１の制御について簡単に説明する。
【００３０】
はじめに、多関節ロボット１０を制御するプログラムおよび回転ユニット２０を制御するプログラムの両方を制御ユニット４０に登録する。これらプログラムにおいては、角度調節部材５０上における多関節ロボット１０の取付位置およびロボット取付プレート３１に対する多関節ロボット１０の取付角度が入力される。
【００３１】
多関節ロボット１０の取付位置および取付角度は、操作者が目視で確認した後でキーボードなどの入力手段を用いて手動で入力することができる。あるいは多関節ロボット１０の取付位置および取付角度の設定を以下のように自動的に行うようにしてもよい。
【００３２】
多関節ロボット１０の斜視図である図４（ａ）においては、多関節ロボット１０の作業ツール１３に視覚センサ６２が備えられている。さらに、他の斜視図である図４（ｂ）に示されるように、基準位置確認用ターゲット６１が回転テーブル２２の周面近傍に位置するように設置部２１に固定されている。図４（ｂ）においては、基準位置確認用ターゲット６１は金属製のプレートである。同様な基準位置確認用ターゲット６１をロボットシステムの周辺の外部に設定してもよい。多関節ロボット１０と回転ユニット２０との間の相対位置関係の寸法が、視覚センサ６２により測定できれば、基準位置確認用ターゲット６１の設置場所は任意の場所にできる。あるいは、回転ユニット２０の設置部２１の予め設定された面または穴などを基準位置確認用ターゲット６１として使用してもよい。
【００３３】
次いで、制御ユニット４０に予め登録された教示プログラムに基づいて、多関節ロボット１０および回転ユニット２０を動作させ、複数の位置姿勢において視覚センサ６２によって基準位置確認用ターゲット６１のそれぞれを撮像する。そして、得られた画像データに基づいて、多関節ロボット１０の取付位置および取付角度を検出し、制御プログラムに自動的に設定する。例えば、特開２００８−０１２６０４号公報に記載される手法を採用し、視覚センサ６２が多関節ロボット１０の複数の位置姿勢において回転ユニット２０の基準位置を検出して、多関節ロボット１０の取付位置および取付角度を設定できる。
【００３４】
なお、作業ツール１３が任意の直交座標系に沿うように多関節ロボット１０を動作させてもよく、多関節ロボット１０の取付位置および取付角度に応じて多関節ロボット１０が動作するようにしてもよい。
【００３５】
また、制御ユニット４０は、アーム部分１２のそれぞれのアームのためのサーボモータのそれぞれを制御する複数のサーボ回路（図示しない）を含んでいる。これらサーボ回路は、多関節ロボット１０が障害物、例えば周辺機器と衝突したのを推定外乱を用いて検出する衝突検出手段を含んでいてもよい。
【００３６】
そのような衝突検出手段は、各軸のサーボモータのトルク指令及び速度からアームにかかる推定外乱トルクを推定する。そして、少なくとも摩擦トルク、重力トルク、他軸の干渉トルクのうちの一つを含む既知外乱トルクを、推定外乱トルクから減算して差分外乱トルクを算出する。差分外乱トルクに基づいて、多関節ロボット１０の可動部、例えばアームの衝突を検出できる。ここで、推定外乱トルクは、回転ユニット２０の回転によるロボットの設置角度の変化を考慮して推定できる。従って、図２に示されるような構成であっても、高精度で衝突を検出することが可能である。
【００３７】
図５（ａ）から図５（ｃ）は多関節ロボット１０の動作を示す頂面図であり、図６は多関節ロボット１０の動作を説明するための斜視図である。これら図面においては、大型の工作機械Ｍが示されている。そして、連結ユニット３０によって回転ユニット２０に連結された多関節ロボット１０が工作機械Ｍの前面に沿って配置されている。
【００３８】
図示されるように、工作機械Ｍの前面の下方部分に入口Ｅが形成されており、内部通路Ｐが入口Ｅから工作機械Ｍの背面に向かって延びている。図示されるように、入口Ｅは工作機械Ｍの前面に比べてかなり小さい。また、内部通路Ｐの最奥部には作業テーブルＴが配置されている。
【００３９】
これら図面においては、回転ユニット２０の設置部２１は入口Ｅからいくぶん離間して配置されている。また、図から分かるように、回転ユニット２０は、回転軸線Ｂが工作機械Ｍの長手方向に対して平行になるように配置されている。また、連結ユニット３０のロボット取付プレート３１は入口Ｅから離間する方向に延びている。従って、多関節ロボット１０の作業ツール１３が入口Ｅにアクセスするためには、アーム部分１２の少なくとも一部分が回転ユニット２０に隣接することになる。
【００４０】
以下、これら図面を参照しつつ、本発明に基づくロボットシステム１の多関節ロボット１０の動作を簡単に説明する。はじめに、図５（ａ）に示されるように、多関節ロボット１０の作業ツール１３がワークＷを把持する。そして、多関節ロボット１０のアーム部分１２が回転テーブル２２を越えて延び、作業ツール１３が入口Ｅの前方に位置決めされる。図５（ａ）から分かるように、このような待機状態においては、ロボット基部１１が取付けられるロボット取付プレート３１の取付面は概ね水平である。
【００４１】
次いで、サーボモータ２３を駆動して回転テーブル２２を回転軸線Ｂ回りに回転させる。これにより、図５（ｂ）に示されるように、回転テーブル２２に取付けられた連結ユニット３０のロボット取付プレート３１が回転軸線Ｂ回りに回動するようになる。このロボット取付プレート３１の回動動作に連動して、多関節ロボット１０のアーム部分１２を適宜延伸させ、それにより、ワークＷを入口Ｅから内部通路Ｐ内に進入させる。
【００４２】
ロボット取付プレート３１が所定の角度、例えば９０度だけ回動しつつアーム部分１２を適切に延ばすと、図５（ｃ）および図６に示されるようにワークＷは内部通路Ｐ内の作業テーブルＴに到達する。次いで、多関節ロボット１０の作業ツール１３がワークＷを解放して作業テーブルＴ上に載置し、その後、多関節ロボット１０は前述したのと逆の手順で待機位置まで戻る。ワークＷが工作機械Ｍ内で加工された後で、ワークＷは前述したのと同様な手順で工作機械Ｍから取出される。
【００４３】
このように、本発明においては、連結ユニット３０を用いて多関節ロボット１０を回転ユニット２０に組合わせることにより、多関節ロボット１０の自由度を一つ増すようにしている。つまり、回転ユニット２０は多関節ロボット１０の動作を補助する役目を果たしている。このため、例えば多関節ロボット１０が六軸多関節ロボット１０である場合には、多関節ロボット１０は七軸多関節ロボットと同等な動作を行うことが可能となり、図５（ａ）から図６で説明したような複雑な動作を行うことが可能となる。
【００４４】
従って、作業ツール１３が特定の位置および姿勢にある場合であっても、多関節ロボット１０のアームの姿勢のみを変更して、多関節ロボット１０が周辺機器に干渉するのを回避できる。このことを利用すれば、前述したようにアーム部分１２および作業ツール１３等は工作機械Ｍの内部通路Ｐに干渉することなしに、ワークＷを適切に搬送することができる。
【００４５】
また、様々なモデルの多関節ロボット１０、例えば六軸多関節ロボットが既に市場で利用可能であるので、そのような多関節ロボット１０を採用することにより、多関節ロボットの自由度を増したロボットシステム１を安価に提供することも可能である。
【００４６】
さらに、従来型の多関節ロボットを採用できることは、例えば七軸多関節ロボットの種々のモデルを開発する必要がなくなるので、ロボットの製造業者の負担を抑えることにもなる。また、本発明の構成によってロボットの自由度が増すものの、多関節ロボット１０の操作性自体は従来と変わらないので、使用者の負担を増加させることもない。さらに、従来型の多関節ロボットを採用できるので、使用者はロボットの選択が容易になり、また選択したロボットの保守費用を抑えることも可能である。
【００４７】
ところで、図７（ａ）および図７（ｂ）は回転ユニットおよび連結ユニットのそれぞれ頂面図および部分断面図である。これら図面に示されるように、回転ユニット２０の回転テーブル２２、関連する回転駆動部および設置部２１には一体的な貫通孔２５が回転軸線Ｂと同軸に形成されている。貫通孔２５の内径は第一接続ケーブル４１の内径よりも十分に大きい。そして、制御ユニット４０から延びる第一接続ケーブル４１は貫通孔２５を通ってコネクタ１４に接続されている。
【００４８】
さらに、図７（ａ）および図７（ｂ）から分かるように、回転ユニット２０の制御ユニット４０側の端部にはケーブルクランプ２７が設けられており、連結ユニット３０には他のケーブルクランプ３７が回転テーブル取付プレート３２に対面して設けられている。これらケーブルクランプ２７、３７により、第一接続ケーブル４１は貫通孔２５の両側において把持されている。
【００４９】
このように、第一接続ケーブル４１が貫通孔２５を通過するので、第一接続ケーブル４１は設置部２１および回転テーブル２２の外側に存在しないようになる。従って、回転テーブル２２が設置部２１に対して回転した場合には、第一接続ケーブル４１は捻れや曲げを受けるものの、貫通孔２５内で移動するのみで足りる。それゆえ、第一接続ケーブル４１が周辺機器、例えば内部通路Ｐに干渉するのを避けることが可能である。なお、寸法の異なるロボット基部１１（および関連する多関節ロボット１０）を使用した場合でも、第一接続ケーブル４１の寸法は同一であるので同一のケーブルクランプ２７、３７をそのまま使用することができる。このような場合でも本発明の範囲に含まれるのは明らかであろう。
【符号の説明】
【００５０】
１ ロボットシステム
１０ 多関節ロボット
１１ ロボット基部
１２ アーム部分
１３ 作業ツール
１４ コネクタ
２０ 回転ユニット
２１ 設置部
２２ 回転テーブル
２３ サーボモータ
２５ 貫通孔
２７、３７ ケーブルクランプ
３０ 連結ユニット
３１ ロボット取付プレート
３２ 回転テーブル取付プレート
３３ 腕木
３５ ボルト
３８ ボルト
３９ 穴
４０ 制御ユニット
４１ 第一接続ケーブル（接続ケーブル）
４２ 第二接続ケーブル
５０ 角度調節部材
５１ 凹部群
５５ 位置決めピン
６１ 基準位置確認用ターゲット
６２ 視覚センサ
Ａ 旋回軸線
Ｂ 回転軸線
Ｅ 入口
Ｌ 設置面
Ｍ 工作機械
Ｐ 内部通路
Ｔ 作業テーブル
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット基部および該ロボット基部に旋回可能に取付けられたアーム部分を含む多関節ロボットと、
設置面に設置される設置部および該設置部に回転可能に取付けられた回転テーブルを含む回転ユニットと、
前記アーム部分が旋回する旋回軸線と前記回転テーブルが回転する回転軸線とが非平行になるように、前記多関節ロボットの前記ロボット基部と前記回転ユニットの前記回転テーブルとを連結する連結ユニットと、
前記多関節ロボットおよび前記回転ユニットを制御する制御ユニットと、を具備するロボットシステム。
【請求項２】
さらに、前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付位置および前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付角度のうちの少なくとも一方を調節する調節手段を具備する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記多関節ロボットと前記制御ユニットとを電気的に接続する接続ケーブルは、前記設置部および前記回転テーブルの両方に形成された貫通孔を通って延びている請求項１または２に記載のロボットシステム。
【請求項１】
ロボット基部および該ロボット基部に旋回可能に取付けられたアーム部分を含む多関節ロボットと、
設置面に設置される設置部および該設置部に回転可能に取付けられた回転テーブルを含む回転ユニットと、
前記アーム部分が旋回する旋回軸線と前記回転テーブルが回転する回転軸線とが非平行になるように、前記多関節ロボットの前記ロボット基部と前記回転ユニットの前記回転テーブルとを連結する連結ユニットと、
前記多関節ロボットおよび前記回転ユニットを制御する制御ユニットと、を具備するロボットシステム。
【請求項２】
さらに、前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付位置および前記ロボット基部が前記連結ユニットに取付けられる取付角度のうちの少なくとも一方を調節する調節手段を具備する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記多関節ロボットと前記制御ユニットとを電気的に接続する接続ケーブルは、前記設置部および前記回転テーブルの両方に形成された貫通孔を通って延びている請求項１または２に記載のロボットシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２２１３５５（Ｐ２０１０−２２１３５５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７２２３１（Ｐ２００９−７２２３１）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
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